2012年1月9日 星期一

科學家開發微型機器人進入人體血管清除淤積

據國外媒體報導,內科醫生很期望創造出能夠像潛水艇一樣在人體內航行的微型機器人,用它來傳遞藥物、取樣、移動物體。伴隨著每一次心跳,血流都會造成微型機器人的晃動,並且抗體把它當做感染進行攻擊。在血管中前進是艱難的,但最終微型機器人成功完成任務。這是超微醫生嗎?還達不到這種程度,科學家正在構建一個能通過體外磁力來操控和驅動的一英寸大小的設備。




科學家開發微型機器人進入人體血管清除淤積


與此相反,目前現狀是當某人的血管被血小板阻塞的時候,這種阻塞會導致心臟衰竭的發生,內科醫生在病人的手臂或者腿上插上一根導管,向冠狀動脈內的血栓擠壓這個設備,並且通過X光機觀察運行情況。這種過程被稱為血管成形術,心臟外科醫生能夠強制去除血管中的血栓。這個手術不是一般的疼痛,它具有侵害性和某些風險。

假如你能夠在血液中插入一個微型機器人,並讓它攜帶清除血栓的藥物抵達病源位置或者直接清除它們將會怎樣?這就是韓國和加利福尼亞大學伯克利分校的科學家們正在進行的研究。按照他們的構思,病人將躺在核磁共振成像儀器中,然後醫生將通過顯示幕始終監控微型設備的運行路線,並操控它抵達病源。核磁共振成像設備將驅動這個設備,不需要提供內置能源。

韓國漢陽大學工程學教授Gunhee Jang說:“之前的嘗試首先需要一個向前或者向後移動機器人的過程,第二讓它四處轉彎,第三是讓它曲線前進。這項技術已經先後在兔子和豬身上進行了試驗,並且看起來相當有希望。”張教授的團隊能使用一個系統實現所有的行動,這個結果將以論文形式在今年晚些時候在應用物理學雜誌上出版。

特拉維夫和波士頓的研究人員正在進行一項機器人內窺鏡研究。當醫生想瞭解腸胃系統內部情況時,他們不得不從病人喉管插入一根電子管並且推入胃中或者更深處,病人遭受不一般的痛苦和不舒服,而且並不像醫生們所期待的那樣有效。

特拉維夫大學的教授加博-科薩,正在同內科醫生和工程師彼得和諾比在波士頓的布萊根婦女醫院進行研究,他們正在開發一種潛在的替代品。

科薩說“作為一個科幻小說迷,他的靈感來自於電影《神奇旅程》和隨後的以撒•阿西莫夫的小說。”他承認電影劇本中的技術是不可能實現的,他的裝置使用的是更常規的物理學。

《生物學微型裝置》報導了科薩的裝置,它也使用一台核磁共振成像儀作為能源。核磁共振儀產生一個磁場,使水雷型裝置的尾部擺動,這樣它就能穿越人體。病人吞下內窺鏡裝備,內科醫生操控下抵達胃部或者一直抵達小腸。它將拍攝照片,切下活體組織樣品或者傳遞藥物。

科薩目前已經在一個充滿水的魚缸中測試了這個模型的推進力和航行,但是他認為這個裝置同樣能在人體中良好的運行。他的目標是壓縮到三分之一英寸寬,大約四分之三英寸長,那樣才能探測胃部。科薩說:“我們目前還沒有原型,我們開發的這個具有推進力的機器人裝置是一個大步邁進。未來三到五年內,這樣一個裝置就能在人體上使用。”

亞特拉大喬治亞理工學院的機械工程學教授上田正在進行類似的研究,他說:“一些機器人原型已經在人體進行了測試,但是目前為止還沒有一個替代普遍的醫學技術。推遲的部分原因是在人類進行技術測試需要得到政府的批准。除了政府批准問題,時間也是醫學機器人裝置的問題之一,使用機器人裝置檢測比傳統技術耗費更長的時間。”



騰訊科技 2012/01/08

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